stanowisko do badania elementów optoelektronicznych

Na fotografiach jest pokazane stanowisko do badania elementów optoelektronicznych które wykonałem dla Politechniki Koszalińskiej - to tak dla maniaków plexiglasu pierwsze zdjęcie poniżej pokazuje widok ogólny stanowiska - niestety okablowanie wewnętrzne nie jest jeszcze na nim gotowe. Pozostałe fotki ukazują stanowisko na poszczególnych etapach montażu.

A tu część dalsza fotek.....

Zaznaczam że okablowanie wewnętrzne nie jest tu jeszcze gotowe!!!

To co kolega wyżej pokazał to poprostu cudo pod wzgledem wizualnym, sam bym lepszego nie zrobił, poprostu genialne : )

Obudowa z pleksi super

napisy to naklejki ?

Akurat z napisów nie jestem zadowolony :/ Okazało się że folia którą dali mi na ksero paskudnie się nakleja i pozostaja ledwie widoczne miniaturowe pęcherzyki powietrza których nie idzie zlikwidować

Co do wykonania... Nad tym projektem pracowałem od listopada 2005 do czerwca 2006... Całość wyniosła ok 2500zł... Cóż... Politechnika zapewniała dostęp do nietypowych części więc można było poszaleć Powiem tylko że zastosowane scalone źródła prądowe kosztowały 100 zł sztuka...

Pozdrawiam:)

Jakie scalone źródła prądowe? Brzmi interesująco... czy są dostępne w samplach jakieś układy z tej rodziny?

a co to coś ma właściwie robić? Wygląd super.

widzę ze mamy tu doczynienia z profesjonalista. ale skoro to ma służyc jako profesjonalne narzędzie przez dłuższy okres czasu to warto było pokryć laminat solder maską , scieżki nie były by tak narażone na korozję. ale to tylko tak na marginesie jak dla mnie 11/10
pozdrawiam

napisz jakie możliwości ma układ jakie elementy można badać i jakie charakterystyki ściągać

2500 za takie urzadzenie to zdecydowanie przesada. Pochwaliles sie obudowa, ale nie napisales jakie ma moliwosci.

hmmm a do czego to służy??

wykonanie bardzo ładne, cena przerażająca

BArdzo fajna rzecz! Bardzo staranne wykonanie wielki respekt!

Bardzo mi sie podoba. Napisz co tym można badać.
Ocena 10/10 i wielki + za estetykę.

Pozdrawiam Matejkos

Gratuluje wysokiej staranności wykonania (jak i wysokiej ceny...). Również jestem ciekawy jakie są możliwości tego "czegoś" Pozdrawiam

Urzadzaonko super, tylko zamiast tych łączeniówek plexi z metalu mogłeś zastosować kostki równierz z plexi(dostepne w sklepach, a jesli nie to mozna samemu wykonac sklejajac pare kawałków plex)

pozdrawiam macio8888

Również przyłączam się do prośby o dokładniejsze dane i chociażby schemat blokowy urządzenia.
Nie wiem czy dobrym rozwiązaniem jest zastosowanie takiego sposobu podłączenia elementów mocy (tranzystorów ??), wybrane złącza nie nadają się do pracy przy znacznych prądach/napięciach.

Wstępne założenia projektowe do ćwiczenia nr 6
BADANIE TRANSOPTORA laboratorium EiU 1
Autor Jacek Kaczmarek
Wersja 1, 23 listopada 2005

Wprowadzenie

W dotychczasowym ćwiczeniu wykonywane są następujące pomiary:

1. Wyznaczenie charakterystyk statycznych diod LED (czerwona, zielona, żółta) Id=f(Ud), wraz z wyznaczeniem progu świecenia (przez obserwatora).
2. Wyznaczenie charakterystyk statycznych jednego tylko transoptora Ic=f(Id), dla różnych wartości napięcia UCE.
3. Wyznaczenie współczynnika sprzężenia CRT.
4. Obserwowanie sygnału prostokątnego podawanego na wejście transoptora i na podstawie obserwacji wyjściowego sygnału określenie maksymalnej częstotliwości sygnału wejściowego, jaka jest przenoszona przez badany układ.

Zmiany powinny nie tylko usprawnić pomiary, ale także zwiększyć zakres ćwiczenia o badanie nowych elementów i układów optoelektronicznych. Nowa makieta powinna być przystosowana do automatyzacji pomiarów dzięki wykorzystaniu komputera wyposażonego w kartę pomiarowa z odpowiednim oprogramowaniem (np. LabView). Pozwoli to na poszerzenie wiedzy studenta nie tylko o nowe elementy i układy elektroniczne, ale po raz pierwszy będzie możliwe wprowadzenie do ćwiczeń zagadnień związanych z statystyką pomiaru i eliminacji błędów przypadkowych oraz systematycznych. Proponowane rozszerzenie zakresu ćwiczenia obejmuje:

Nowe elementy:
1. Nowe typy standardowych transoptorów:
a. Z wstępnie polaryzowaną bazą tranzystora.
b. Z stopniem wyjściowym typu Darlington.
c. Z stopniem wyjściowym FET.
2. Transoptory specjalnie przygotowane do zastosowań:
a. Transmisja sygnału analogowego.
b. Transmisja sygnałów cyfrowych za pomocą pętli prądowej.
c. Sterowanie tranzystorami IGBT.
d. Sterowanie triakiem.
3. Trnasoptor z fotorezystorem zamiast tranzystora na wyjściu.
4. Fotorezystor.
5. Fotodioda.
Nowe układy pomiarowe:
1. Do badania układu transoptora analogowego.
2. Do badania transmisja sygnałów cyfrowych za pomocą pętli prądowej.
3. Do badania układu transoptora sterującego IGBT.
4. Do badania układu transoptora sterującego triakiem.
5. Do badania fototranzystora.
6. Do badania fotodiody.
7. Do badania fotorezystora.

Nowe pomiary:
1. Wyznaczenie charakterystyk statycznych nowych typów transoptorów i współczynnika CRT.
2. Badanie charakterystyk i parametrów transoptorów do transmisji sygnału analogowego, cyfrowego, sterowania IGBT i triakiem.
3. Wyznaczenie charakterystyk transoptora z wbudowanym fotorezystorem.
4. Wyznaczenie charakterystyk fotorezystora (statycznej i dynamicznej).
5. Wyznaczenie charakterystyk fotodiody (statycznej i dynamicznej).
6. Wyznaczenie charakterystyk fototranzystora (statycznej i dynamicznej).


Makieta

Konfiguracja makiety dla wykonania określonego pomiaru

Charakterystyki statyczne badanych elementów mogą być wyznaczane przez automatyczną konfigurację we/wy wykorzystująca elektroniczne klucze (np. tranzystory MOS i układ logiczny konfigurujący według potrzeb makietę do wybranego pomiaru). Pomiary charakterystyk dynamicznych z uwagi na swoją specyfikę nie pozwolą na prostą realizację elementów przełączających, wymagałyby to użycia specjalnych układów (np. multipleksery analogowe itd.) i spowodowałoby to duże komplikacje techniczne (kompensacja częstotliwościowa). Znacznie prostszym i proponowanym tu rozwiązaniem jest zamontowanie badanego elementu na uniwersalnym złączu lub wykorzystanie kilku różnych elementów tego samego typu do pomiaru charakterystyk statycznych i dynamicznych.

Transoptory ogólnego przeznaczenia

Pomiary statyczne

Proponowana makieta do ćwiczenia musi zawierać sterowane napięciem źródła prądowe i napięciowe. Dla przebiegów statycznych wszystkich transoptorów ogólnego przeznaczenia oraz fotorezystora i fotodiody potrzebne będzie źródło prądowe o wydajności maksymalnej 100 – 300 mA i źródło napięciowe o napięciu wyjściowym regulowanym w zakresie 0-15V. Źródło prądowe można zrealizować za pomocą konwertera U/I, wykorzystując wzmacniacze operacyjne mocy. Alternatywą jest skorzystanie z gotowych układów scalonych. Pewnym problemem może być realizacja źródła prądowego polaryzującego wstępnie bazę tranzystora wyjściowego w transoptorze, z uwagi na mały zakres prądu (zwykle 0-200uA lub rzadziej 0-10mA). Dla zakresu uA można wykorzystać gotowe regulowane źródło prądowe lub sterować prądem bazy przez źródło napięciowe polaryzujące złącze baza-emiter. Pomiar prądu kolektora i diody należy zrealizować za pomocą rezystora pomiarowego, zakres mierzonego prądu będzie w przedziale 0-300 mA. Prąd bazy również można zmierzyć w ten sposób lub wykorzystać układ lustra prądowego.

Pomiary dynamiczne

Ponieważ standardowe karty pomiarowe nie umożliwiają sprzętowej generacji podstawowych kształtów sygnałów o częstotliwościach do 1 MHz, należy wykorzystać generator zewnętrzny lub zbudować taki na układzie np. MAX 038. Rejestracja sygnału może być już zrealizowana przez komputer (w przypadku dobrej i niestety drogiej karty pomiarowej) lub obserwowana na oscyloskopie. Jeżeli wyniki pomiarów będą obserwowane na oscyloskopie przydałaby się rejestracja sygnału w formie elektronicznej lub za pomocą wydruku lub zdjęcia.

Diody LED

Pomiar charakterystyk statycznych diody LED jest bardzo podobny do charakterystyk statycznych dla zwykłych transoptorów, jedynie pomiar progu napięcia, przy którym zaczyna dioda LED świecić wymaga wykorzystania detektora światła i małej ciemnej komory. Pozwoli to uniknąć błędu pomiarowego wynikającego z niedoskonałości oka mierzącej osoby i warunków oświetlenia układu. Charakterystyka świecenia diody w funkcji konta patrzenia detektora nie jest realizowana, podobnie jak badanie natężenia w funkcji odległości z uwagi na kłopoty techniczne (mechanika) układu wykonawczego.

Fotorezystor, fotodioda, fototranzystor

Pomiary charakterystyk statycznych i dynamicznych tych elementów wymagają zastosowania (zbudowania) źródła światła o zmiennej luminescencji. Do celów szkoleniowych wystarczy zwykła dioda laserowa lub biała dioda LED sterowana prądowo. Charakterystyki czułości w funkcji kąta padania światła i odległości nie są przewidziane z uwagi na kłopoty przy realizacji technicznej. Cały układ powinien być w zamkniętej szczelnie czarnej komorze pomiarowej.


Transoptory specjalizowane


Transmisja sygnału analogowego

Charakterystyki statyczne.

W zależności od wybranego modelu można wykonać wszystkie podstawowe charakterystyki statyczne z dodatkowymi parametrami (np. prąd polaryzujący drugą diodę światłoczułą wykorzystywaną do linearyzacji charakterystyk układu).

Charakterystyki dynamiczne

Z generatora sygnału wzorcowego poprzez specjalny bufor zapewniający szybkie wysterowanie układu wejściowego transoptora sygnał będzie podawany na badany układ. Odpowiedź będzie rejestrowana na oscyloskopie. Na tej podstawie określi się w przybliżeniu zniekształcenia i pasmo układu (dla sygnałów m. cz. będzie można wykorzystać miernik zniekształceń nieliniowych). Dla porównania można będzie zbudować układ z zwykłym transoptorem.

Transmisja sygnałów cyfrowych za pomocą pętli prądowej.

W tej części ćwiczenia chodzi o zbadanie maksymalnej częstotliwości transmisji sygnału cyfrowego ( także z kontrolą wypełnienia sygnału) i porównanie tego z zwykłym transoptorem realizującym taką funkcję.

Sterowanie tranzystorami IGBT

Jest to stosunkowo nowy element elektroniczny, zapewniający wysterowanie tranzystora IGBT z zapewnieniem odpowiedniej separacji napięciowej obwodu sterującego i wykonawczego. Trudność polega na tym, że student powinien znać również zagadnienie sterowania tranzystorami IGBT i porównać układ z optoizolacją z układem standardowym. Ta propozycja jest opcjonalna, ale można by również pokazać, dlaczego powinno się stosować takie układu (zakłócenia).

Sterowanie triakiem

W tym ćwiczeniu student zapoznałby się z specyfiką sterowania układami prądu zmiennego o częstotliwości sieci energetycznej. Z uwagi na bezpieczeństwo wykorzystano by transformator separujący i obniżający napięcie sieci energetycznej do poziomu np. 12V. Ćwiczenie kładłoby nacisk na sterowanie triakiem za pomocą transoptora wykorzystującego układ detekcji zera dla napięcia zmiennego i porównanie go z układem realizującym tzw. twarde włączenie i wyłączenie. Student musiałby się zapoznać również z budową triaka i układów sterujących tymi przyrządami półprzewodnikowymi.


Wykonanie

Z uwagi na krótki czas realizacji zadania proponuje wykorzystanie przedstawionego mi wcześniej studenta do budowy i badania prototypu. A końcową wersję układu wykona p. ******* (wyraził chęć uczestniczenia w tym zadaniu, wykonanie makiety już dla studentów do ćwiczeń) i p.******* (projekt, dobór układów itp.)










Wykaz elementów potrzebnych do budowy makiety pomiarowej do ćwiczenia nr 6 (Badanie Elementów Optoelektronicznych) z EiU 2

Wszystko w obudowie DIL !!! - scalaki

Dostawca Alfine (strona internetowa www.alfine.com.pl)
1. AMP03 wzm. op. obudowa DIL cena netto 14.85 zł. szt. 6 cena 89.1

2. AD797 wzm. op. obudowa DIL cena netto 16.50 zł. szt. 10 cena 165

3. AD625 wzm. op. obudowa DIL cena netto 43.00 zł. szt. 5 cena 215

4. AD841 wzm. op. obudowa DIL cena netto 23.10 zł. szt. 5 cena 115.5

Razem Alfine – cena netto 584,6 cena brutto 713,212

Dostawca Elfa (strona internetowa www.elfa.se.pl)

1. XTR110 prec. zr prąd cena netto 90.20 szt. 3 cena 270,6
Nr katalogowy 73-003-87

2. OPA 547 wzm. mocy cena netto 58.9 zł szt. 2 cena 117,8
Nr katalogowy 73-381-63 planowałem 5 szt dawało 294,5

3. BUF 634 bufor mocy cena netto 40.7 zł szt. 3 cena 122,1
Nr katalogowy 73-097-43 planowałem 5 szt cena 203,5

4. PC 817 optotranzystor cena netto 1.59 zł szt. 3 cena 4,77
Nr katalogowy 75-390-00

5. 4N32 optotranzystor cena netto 3.67 zł szt. 3 cena 11,01
Nr katalogowy 75-353-39

6. IL 55 optotranzystor cena netto 6.16 zł szt. 3 cena 18,48
Nr katalogowy 75-352-48

7. PC 815 optotranzystor cena netto 6.83 zł szt. 3 cena 20,49
Nr katalogowy 75-369-07

8. 6N136 optotranzystor cena netto 11.50 zł szt. 3 cena 34,5
Nr katalogowy 75-045-09

9. VTL 5C3 optorezystor cena netto 42.3 zł szt. 3 cena 126,9
Nr katalogowy 75-365-01

10. HCNR 200 optotranzystor cena netto 18.90 zł szt. 3 cena 56,7
Nr katalogowy 75-341-83

11. OPT 101 czujnik światła cena netto 27.00 zł szt. 3 cena 81
Nr katalogowy 75-390-00

12. Podstawka uniwersalna cena netto 88.30 zł szt. 1 cena 88,3
Nr katalogowy 48-171-51

Było Netto Elfa 940,15 cena brutto 1146,983
Po zmianie + 12,5 zł
Netto Elfa 952,65 cena brutto 1162,233

Było Koszt całkowity netto 1524,75 zł. brutto 1860,195 zł.

Koszt całkowity netto 1537,25 zł. brutto 1875,445 zł.


Do ceny należy doliczyć koszty tzw. "drobnicy" Elektronicznej" która zostanie zakupiona na terenie Koszalina.





Jeżeli dobrnąłeś aż tu to znaczy to że naprawdę zaciekawiła Cię ta tematyka. Uważam że 2500zł wydane na tą makietę to i tak wcale nie tak dużo. Niestety część elementów trzeba bylo zamawiać po kilka sztuk ze względu na możliwość ich uszkodzenia przez studentów dokonujących pomiary. Tekst przytoczony powyżej zredagowała osoba która z ramienia Politechniki nadzorowała postęp moich prac.
Na zakończenie dodam tylko że sam jestem studentem II roku a ten projekt będzie stanowić moją pracę inżynierską...

duże uznanie za wykonanie ale ...

... jak zobaczyłem większość cen to się załamałem !

tehaceole napisał:

1. XTR110 prec. zr prąd cena netto 90.20 szt. 3 cena 270,6
Nr katalogowy 73-003-87

XTR110KP cena netto 49.90/szt. x 3 = 149.70 (różnica = 120.90)

Cytat:

2. OPA 547 wzm. mocy cena netto 58.9 zł szt. 2 cena 117,8
Nr katalogowy 73-381-63 planowałem 5 szt dawało 294,5

OPA547T cena netto 32.90/szt. x 2 = 65.80 (różnica = 52)

Cytat:

3. BUF 634 bufor mocy cena netto 40.7 zł szt. 3 cena 122,1
Nr katalogowy 73-097-43 planowałem 5 szt cena 203,5

BUF634P cena netto 29.90 x 3 = 89.70 (różnica = 32.40)

Cytat:

4. PC 817 optotranzystor cena netto 1.59 zł szt. 3 cena 4,77
Nr katalogowy 75-390-00

LTV817 cena netto 0.59/szt. x 3 = 1.77 (różnica = 3.00)

Cytat:

5. 4N32 optotranzystor cena netto 3.67 zł szt. 3 cena 11,01
Nr katalogowy 75-353-39

4N32 cena netto 0.52/szt. x 3 = 1.56 (różnica = 9.45)

Cytat:

7. PC 815 optotranzystor cena netto 6.83 zł szt. 3 cena 20,49
Nr katalogowy 75-369-07

LTV815 cena netto 0.79/szt. x 3 = 2.37 (różnica = 18.12)

Cytat:

8. 6N136 optotranzystor cena netto 11.50 zł szt. 3 cena 34,5
Nr katalogowy 75-045-09

6N136 cena netto 1.89 x 3 = 5.67 (różnica = 28.83)

Cytat:

9. VTL 5C3 optorezystor cena netto 42.3 zł szt. 3 cena 126,9
Nr katalogowy 75-365-01

tego akurat nie było ale VTL5C1/2/4/10 - cena netto 16...18/szt. x 3 =~54 (różnica = ~72.90)

Cytat:

11. OPT 101 czujnik światła cena netto 27.00 zł szt. 3 cena 81
Nr katalogowy 75-390-00

OPT101P cena netto 20.90 x 3 = 62.70 (różnica = 18.30)

Cytat:

12. Podstawka uniwersalna cena netto 88.30 zł szt. 1 cena 88,3
Nr katalogowy 48-171-51

podstawka ZIF24 szeroka ? Textool - cena netto - 37.90 (różnica = 50.40)

-
ceny wzięte z jednego z popularniejszych sklepów (nie brałem pod uwage układów Analog Devices tylko te popularniejsze od drugiego 'dostawcy'), po prostych obliczeniach widać, że można było zaoszczędzić min. 400zł netto (napewno ceny nie różnią się zbytnio od tych sprzed kilku miesięcy - jeśli wtedy były kupowane elementy, a niektóre różnice są porażające; koszty wysyłki zakładam zbliżone)

Nie tylko wykonanie się liczy ale i kosztorys (całe szczęście że to była jedna sztuka urządzenia )

fajne wykonanie z plexy, tylko napisy mało widoczne

WojtasJD - ceny są podane przez osobę która z ramienia Politechniki robiła zamówienie. Większość scalaków można było zdobyć jako bezpłatne próbki tzw "sample" ale niestety Polibuda jako instytucja nie mogła zamawiać ich w taki sposób (a może nie chciała....). Mało tego - osoba ta wybrała te części w oparciu o katalogi Elfy i Alfine czyli 2 najdroższych polskich dostawców elektroniki.... No cóż... Jak ktoś ma za dużo pieniążków... hehehe:] Najważniejsze że stanowisko działa a ja miałem okazje pracować na dobrym sprzęcie:]